瓶頸在儲(chǔ)能設(shè)備,目前沒(méi)有大功率儲(chǔ)能設(shè)備,太陽(yáng)能發(fā)電只能供白天使用,夜間則不行,夜間只能用照明。
【太陽(yáng)能電池發(fā)電原理】 太陽(yáng)電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч瑁蔷Ч瑁榛墸熴~等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。
當(dāng)光線(xiàn)照射太陽(yáng)電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。 [編輯本段]【晶體硅太陽(yáng)電池的制作過(guò)程】 “硅”是我們這個(gè)星球上儲(chǔ)藏最豐量的材料之一。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后,它幾乎改變了一切,甚至人類(lèi)的思維,20世紀(jì)末.我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用,晶體硅太陽(yáng)電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快。生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟:a、提純過(guò)程 b、拉棒過(guò)程 c、切片過(guò)程 d、制電池過(guò)程 e、封裝過(guò)程。
太陽(yáng)能光伏
光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置,由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分,故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源,較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明,并為電網(wǎng)供電。 光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,以產(chǎn)生更多電力。近年,天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件,甚至被用作窗戶(hù)、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設(shè)施通常被稱(chēng)為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。
太陽(yáng)熱能
現(xiàn)代的太陽(yáng)熱能科技將陽(yáng)光聚合,并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒?lái)收集太陽(yáng)能外,建筑物亦可利用太陽(yáng)的光和熱能,方法是在設(shè)計(jì)時(shí)加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶(hù)或使用能吸收及慢慢釋放太陽(yáng)熱力的建筑材料。 優(yōu)點(diǎn):
(1)普遍:太陽(yáng)光普照大地,沒(méi)有地域的限制無(wú)論陸地或海洋,無(wú)論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開(kāi)發(fā)和利用,且勿須開(kāi)采和運(yùn)輸。
(2)無(wú)害:開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境,它是最清潔的能源之一,在環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天,這一點(diǎn)是極其寶貴的。
(3)巨大:每年到達(dá)地球表面上的太陽(yáng)輻射能約相當(dāng)于130萬(wàn)億t標(biāo)煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開(kāi)發(fā)的最大能源。
(4)長(zhǎng)久:根據(jù)目前太陽(yáng)產(chǎn)生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個(gè)意義上講,可以說(shuō)太陽(yáng)的能量是用之不竭的。
缺點(diǎn):
(1)分散性:到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射的總量盡管很大,但是能流密度很低。平均說(shuō)來(lái),北回歸線(xiàn)附近,夏季在天氣較為晴朗的情況下,正午時(shí)太陽(yáng)輻射的輻照度最大,在垂直于太陽(yáng)光方向1平方米面積上接收到的太陽(yáng)能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,則只有200W左右。而在冬季大致只有一半,陰天一般只有1/5左右,這樣的能流密度是很低的。因此,在利用太陽(yáng)能時(shí),想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率,往往需要面積相當(dāng)大的一套收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備,造價(jià)較高。
(2)不穩(wěn)定性:由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響,所以,到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既是間斷的,又是極不穩(wěn)定的,這給太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。為了使太陽(yáng)能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源,從而最終成為能夠與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)的替代能源,就必須很好地解決蓄能問(wèn)題,即把晴朗白天的太陽(yáng)輻射能盡量貯存起來(lái),以供夜間或陰雨天使用,但目前蓄能也是太陽(yáng)能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。
(3)
太陽(yáng)電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч瑁蔷Ч瑁榛墸熴~等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。
太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,成新的空穴-電子對(duì),在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。
太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,成新的空穴-電子對(duì),在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。
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這是半導(dǎo)體物理中涉及的問(wèn)題。
物質(zhì)根據(jù)導(dǎo)電性可以分為:導(dǎo)體,半導(dǎo)體和絕緣體。
從物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)講,物質(zhì)的導(dǎo)電性是由電子運(yùn)動(dòng)引起的。
如果物質(zhì)內(nèi)部所有能級(jí)都被電子所填充,那么電子就沒(méi)有運(yùn)動(dòng)空間,也就不會(huì)導(dǎo)電,也就是絕緣體。
如果物質(zhì)內(nèi)部有一部分能級(jí)是空的,而另一部分被電子所填充,那么,在沒(méi)有外界影響的狀態(tài)下,電子會(huì)處于基態(tài),也就是能量最低的狀態(tài),與最低能級(jí)相對(duì)應(yīng),這時(shí)高能級(jí)就是空的,在有外界能量輸入時(shí),低能級(jí)上的電子吸收能量躍遷到高能級(jí),就發(fā)生了電子的運(yùn)動(dòng),具有了導(dǎo)電性。